原料和生产工艺及储存条件对油脂风味和综合品质的影响

来源 :河南工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshizzh1713
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食用油作为国民日常必不可少的生活必需品之一,在我国的消费量逐年增长,而浓香菜籽油与浓香花生油等具有独特风味的食用油脂,更是受到广大消费者的欢迎与喜爱,近年来的消费量持续增长。浓香型油脂的感官风味受多种因素的影响,如油脂生产工艺、油脂储存条件、油料品种和品质等。目前有关生产工艺对浓香型油脂的研究虽有很多,但大多都集中在加工工艺对于油脂自身品质的影响,而有关油料品种对于油脂本身风味的影响却相对较少,对油脂储存期间风味和综合品质变化和油脂掺混对风味影响的研究报道也很少。本课题首先以大宗油料品种(双低油菜籽、普通油菜籽、高油酸花生、普通花生)为原料制取浓香型油脂,分析研究油料品种对浓香型油脂风味(挥发性成分的差异)及综合品质的影响,然后分析研究不同工艺(焙炒工艺生产的浓香型油脂及浸出精炼工艺生产的精炼成品油)对油脂风味的影响,之后分析研究利用挥发性成分差异对精炼油脂掺入浓香油脂辨伪的可行性,最终对浓香型油脂与精炼油脂的氧化稳定性储存期间的品质稳定性及挥发性成分变化进行研究。(1)选取不同品种(双低油菜籽、普通油菜籽、普通花生、高油酸花生)油料,在相同条件下制取浓香菜籽油与浓香花生油,利用溶剂辅助蒸发(SAFE)和同时蒸馏萃取(SDE)两种萃取方法结合气相质谱联用装置(GC-MS)对不同油脂中的挥发性成分进行分析,同时对油料粗脂肪、粗蛋白、氨基酸组成以及油脂酸价、过氧化值、脂肪酸组成、维生素E、甾醇、感官评价等指标进行分析,最终利用化学计量学方法与气味活度值确定造成不同油脂差异的关键挥发性成分。结果表明,不同品种的油料对浓香菜籽油的硫苷降解产物、酚类物质;浓香花生油的杂环类物质(吡嗪类、呋喃类)、醛类含量均具有重要影响。双低菜籽油中含量最高的为酚类物质,约为传统菜籽油的三倍,传统菜籽油中含量最高的则为硫苷降解产物,含量约为双低菜籽油的44倍,利用化学计量学结合气味活度值分析后确定了18种造成两种浓香菜籽油的关键挥发性成分,造成两种油脂差异的关键挥发性成分是硫苷类降解产物、醛类产物,这些物质在传统菜籽油中具有更高的含量,结合感官分析表明,这些物质对浓香菜籽油的辛辣味和油脂味具有重要影响。普通花生油中杂环类物质含量要高于高油酸花生油,其中吡嗪类、呋喃类均约为高油酸花生油的2倍。利用化学计量学方法和气味活度值对挥发性成分进一步分析后,最终确定了造成普通花生油与高油酸花生油风味差异的19种关键挥发性成分,其中造成两种花生油差异的主要为吡嗪类物质和醛类物质,结合感官评价表明,普通花生油的整体风味均优于高油酸花生油,这些物质造成了这两种油脂感官风味的感官差异。综合来看,油料品种对油脂感官风味、挥发性成分、营养成分及综合指标均具有影响,同时普通花生与普通油菜籽制取的浓香油脂感官风味与双低菜籽油和高油酸花生油具有明显差异。(2)通过对不同体积比(5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、45%、50%)的掺混浓香菜籽油与掺混浓香花生油的脂肪酸组成、挥发性成分进行测定同时进行感官评价。发现利用感官评价和脂肪酸组成对掺混浓香油脂的鉴定效果不佳。利用溶剂辅助蒸发装置(SAFE)结合气相质谱联用装置萃取挥发性成分同时利用主成分分析(PCA)对掺混浓香菜籽油与掺混浓香花生油进行分析。结果表明,精炼油脂与浓香油脂挥发性成分具有显著差异,当浓香油脂中掺入超过20%的精炼油脂时,会与原始浓香油脂出现明显差异,且浓香花生油的挥发性成分变化更加明显。利用偏最小二乘回归分析鉴定掺混菜籽油与掺混花生油效果良好,且利用挥发性成分建立预测模型结果显示PLS可以鉴定出浓香菜籽油中掺入的精炼菜籽油比例,对于掺混菜籽油和掺混花生油的预测精度分别为0.828和0.76,并确定了造成掺混浓香油脂差异的关键挥发性成分。总而言之,利用挥发性成分结合化学计量学分析对浓香菜籽油和掺混浓香花生油中添加精炼菜籽油和精炼花生油的比例鉴别效果较好,能够满足鉴别掺混浓香油脂的需求。(3)利用烘箱法加速氧化实验研究了浓香菜籽油与精炼菜籽油的氧化稳定性差异,同时研究了TBHQ对油脂综合品质和挥发性成分的影响。用化学计量学方法对油脂的挥发性成分进行了进一步主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法(OPLS)和聚类分析,研究加速氧化过程中挥发性成分的具体变化,并确定储存期间的关键挥发性成分。以菜籽油过氧化值国标限量(≤5 mmol/Kg)为标准空白浓香菜籽油与添加抗氧化剂的浓香菜籽油预测货架期分别为65天和256天,对应的精炼菜籽油预测货架期则为52.6天和254.2天。在加速氧化储存期间,菜籽油的酸价变化不大,均未超出国标;在储存至过氧化值超标时空白与添加TBHQ的浓香菜籽油和精炼菜籽油中维生素E损失率无较大差别,分别为9.9%和35-36%;空白与添加TBHQ的浓香菜籽油甾醇损失率分别为1.32%和0.93%而对应的精炼菜籽油中甾醇损失率分别为2.21%和5.21%,相较于维生素E甾醇含量变化不大。利用同时蒸馏萃取结合气相质谱联用对挥发性成分进行分析,随着储存时间的延长及氧化程度的加深,浓香菜籽油与精炼菜籽油中醛类、酮类的总含量均上升,同时浓香菜籽油中硫苷降解产物与酚类物质则随着储存时间的延长出现逐渐损失。添加抗氧化剂可以延缓醛类、酮类的生成但同时会生成叔丁基对苯醌(TBHQ的氧化分解产物)这种有害物质,此外添加抗氧化剂对延缓硫苷类和酚类物质损失无显著效果。总体而言,菜籽油的挥发性成分会随着氧化程度的加深发生剧烈变化,且添加TBHQ对于油脂整体挥发性成分同样具有重要影响,同时浓香菜籽油与精炼菜籽油的挥发性成分变化规律有一定差异。(4)通过对空白及添加TBHQ的浓香菜籽油与精炼菜籽油进行恒温箱储存实验,并对不同温度储存条件下基础指标、维生素E、挥发性成分的变化趋势的分析研究。结果显示,温度对于浓香菜籽油与精炼菜籽油的综合品质影响显著,空白及添加TBHQ的浓香菜籽油及精炼菜籽油在45℃、25℃分别储存112天和196天,空白浓香菜籽油和精炼菜籽油在15℃储存196天,酸价均未超标,但45℃升幅明显更大,且添加TBHQ有延缓酸价增加的效果。在45℃储存112天的空白浓香菜籽油及精炼菜籽油均在49天超出国标限量;浓香菜籽油及精炼菜籽油在25℃储存196天,未添加抗氧化剂的菜籽油过氧化值均112天超出国标限量;15℃储存的浓香菜籽油与精炼菜籽油均在196天超出国标限量,同时45℃与25℃添加TBHQ的浓香菜籽油与精炼菜籽油均未超出国标限量。不同储存温度条件对维生素E含量的影响同样存在差距,储存至112天,45℃空白及添加TBHQ的浓香菜籽油、25℃空白及添加TBHQ的浓香菜籽油、15℃空白浓香菜籽油的维生素E损失率分别为46.79%、32.89%、32.94%、21.8%和17.08%;对应的精炼菜籽油损失率则分别为42.57%、34.89%、26.50%、20.59%、12.93%;对浓香菜籽油与精炼菜籽油的挥发性成分进行检测分析后发现在储存过程中,醛类物质与醌类物质含量随储存时间上升,且浓香菜籽油中硫苷降解产物,精炼菜籽油中酚类物质均呈现下降趋势。进行主成分分析后发现,在45℃、25℃储存的空白浓香菜籽油与添加抗氧化剂的浓香菜籽油具有明显差异,且随着储存时间的延长逐渐差距逐渐变大,而45℃、25℃储存的空白精炼菜籽油与添加抗氧化剂的精炼菜籽油差距相较于浓香菜籽油更大,这表明抗氧化剂在精炼菜籽油中对挥发性成分的影响更大。对挥发性成分进一步做OPLS分析后发现15℃储存条件下,浓香菜籽油中的挥发性成分变化与添加抗氧化剂的浓香菜籽油更加接近;而在15℃储存时,精炼菜籽油中挥发性成分的保留效果优于添加抗氧化剂,这表明温度对于挥发性成分的影响明显更大。总的来说,温度对于油脂品质和挥发性成分的影响要更加明显,低温储存对于油脂整体挥发性成分保留效果优于添加抗氧化剂,同时低温可以延缓油脂氧化和酸价上升以及营养成分损失,从油脂保质保鲜层面来看,低温储存油脂的效果要优于添加抗氧化剂。
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